Java模拟有序链表数据结构的示例

Java模拟有序链表数据结构的示例

有序链表：

按关键值排序。删除链头时，就删除最小(/最大)的值，插入时，搜索插入的位置。

插入时需要比较O(N)，平均O(N/2)，删除最小(/最大)的在链头的数据时效率为O(1),

如果一个应用需要频繁的存取(插入/查找/删除)最小(/最大)的数据项，那么有序链表是一个不错的选择

优先级队列 可以使用有序链表来实现

有序链表的插入排序：

对一个无序数组，用有序链表来排序，比较的时间级还是O(N^2)

复制时间级为O(2*N)，因为复制的次数较少，第一次放进链表数据移动N次，再从链表复制到数组，又是N次

每插入一个新的链结点，不需要复制移动数据，只需要改变一两个链结点的链域

import java.util.Arrays;

import java.util.Random;

/**

* 有序链表 对数组进行插入排序

* @author stone

*/

public class LinkedListInsertSort> {

private Link first; //首结点

public LinkedListInsertSort() {

}

public boolean isEmpty() {

return first == null;

}

public void sortList(T[] ary) {

if (ary == null) {

return;

}

//将数组元素插入进链表,以有序链表进行排序

for (T data : ary) {

insert(data);

}

//

}

public void insert(T data) {// 插入 到 链头, 以从小到大排序

Link newLink = new Link(data);

Link current = first, previous = nullGNnAIHX;

while (current != null && data.compareTo(current.data) > 0) {

previous = current;

current = current.next;

}

if (previous == null) {

first = newLink;

} else {

previous.next = newLink;

}

newLink.next = current;

}

public Link deleteFirst() {//删除 链头

Link temp = first;

first = first.next; //变更首结点，为下一结点

return temp;

}

public Link find(T t) {

Link find = first;

while (find != null) {

if (!find.data.equals(t)) {

find = find.next;

} else {

break;

}

}

return find;

}

public Link delete(T t) {

if (isEmpty()) {

return null;

} else {

if (first.data.equals(t)) {

Link temp = first;

first = first.next; //变更首结点，为下一结点

return temp;

}

}

Link p = first;

Link q = first;

while (!p.data.equals(t)) {

if (p.next == null) {//表示到链尾还没找到

return null;

} else {

q = p;

p = p.next;

}

}

q.next = p.next;

return p;

}

public void displayList() {//遍历

System.out.println("List (first-->last):");

Link current = first;

while (current != null) {

current.displayLink();

current = current.next;

}

}

public void displayListReverse() {//反序遍历

Link p = first, q = first.next, t;

while (q != null) {//指针反向，遍历的数据顺序向后

t = q.next; //no3

if (p == first) {// 当为原来的头时，头的.next应该置空

p.next = null;

}

q.next = p;// no3 -> no1 pointer reverse

p = q; //start is reverse

q = t; //no3 start

}

//上面循环中的if里，把first.next 置空了, 而当q为null不执GNnAIHX行循环时，p就为原来的最且一个数据项，反转后把p赋给first

first = p;

displayList();

}

class Link {//链结点

T data; //数据域

Link next; //后继指针，结点 链域

Link(T data) {

this.data = data;

}

void displayLink() {

System.out.println("the data is " + data.toString());

}

}

public static void main(String[] args) {

LinkedListInsertSort list = new LinkedListInsertSort();

Random random = new Random();

int len = 5;

Integer[] ary = new Integer[len];

for (int i = 0; i < len; i++) {

ary[i] = random.nextInt(1000);

}

System.out.println("----排序前----");

System.out.println(Arrays.toString(ary));

System.out.println("----链表排序后----");

list.sortList(ary);

list.displayList();

}

}

打印

----排序前----

[595, 725, 310, 702, 444]

----链表排序后----

List (first-->last):

the data is 310

the data is 444

the data is 595

the data is 702

the data is 725

单链表反序:

public class SingleLinkedListReverse {

public static void main(String[] args) {

Node head = new Node(0);

Node temp = null;

Node cur = null;

for (int i = 1; i <= 10; i++) {

temp = new Node(i);

if (i == 1) {

head.setNext(temp);

} else {

cur.setNext(temp);

}

cur = temp;

}//10.next = null;

Node h = head;

while (h != null) {

System.out.print(h.getData() + "\t");

h = h.getNext();

}

System.out.println();

//反转1

// h = Node.reverse1(head);

// while (h != null) {

// System.out.print(h.getData() + "\t");

// h = h.getNext();

// }

//反转2

h = Node.reverse1(head);

while (h != null) {

System.out.print(h.getData() + "\t");

h = h.getNext();

}

}

}

/*

* 单链表的每个节点都含有指向下一个节点属性

*/

class Node {

Object data;//数据对象

Node next; //下一节点

Node(Object d) {

this.data = d;

}

Node(Object d, Node n) {

this.data = d;

this.next = n;

}

public Object getData() {

return data;

}

public void setData(Object data) {

this.data = data;

}

public Node getNext() {

return next;

}

public void setNext(Node next) {

this.next = next;

}

//方法1 head被重置

static Node reverse1(Node head) {

Node p = null; //反转后新的 头

Node q = head;

//轮换结果：012,123,234,.... 10 null null

while (head.next != null) {

p = head.next; // 第1个 换成第2个 这时p表示原始序列头中的next

head.next = p.next; // 第2个 换成第3个

p.next = q; //已经跑到第1位置的原第2个的下一个 就要变成 原第1个

q = p; //新的第1个 要变成 当前第一个

}

return p;

}

//方法2 head没重置

static Node reverse2(Node head) {

//将中间节点的指针指向前一个节点之后仍然可以继续向后遍历链表

Node p1 = head, p2 = head.next, p3; // 前 中 后

//轮换结果 ：012, 123, 234, 345, 456.... 9 10 null

while (p2 != null) {

p3 = p2.next;

p2.next = p1; //指向后 变 指向前

p1 = p2; //2、3向前挪

p2 = p3;

}

head.next = null;//head没变，当输出到0时，再请求0.next 为1

return p1;

}

}

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